循環(huán)流化床燃燒及脫硫脫硝技術(shù)探討

陳云飛

摘 要：我國現(xiàn)如今的能源實(shí)際結(jié)構(gòu)決定了煤炭在我國未來很長時(shí)期內(nèi)必將是發(fā)展的主要能源，所以煤炭的燃燒的排放仍然是我國未來排放污染物的主要來源，煤炭的燃燒是影響城市環(huán)境質(zhì)量和以及人體健康的首要因素?，F(xiàn)在循環(huán)流化床鍋爐脫硫技術(shù)在我國的使用是非常少的，所以嚴(yán)重缺少可以參考的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)數(shù)據(jù)，這就導(dǎo)致對循環(huán)流化床鍋爐脫硫工藝的有關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)以及脫硫的性能嚴(yán)重的不合理并且脫硫的效率非常低，使循環(huán)流化床鍋爐脫硫的作用不能充分發(fā)揮。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；脫硫；脫硝

循環(huán)流化床的燃燒技術(shù)是在國際上最近幾十年來發(fā)展起來的新興的具有燃燒高效且低污染的非常清潔燃燒技術(shù)，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)實(shí)現(xiàn)了燃料和脫硫劑兩者混合經(jīng)過多次的循環(huán)和反復(fù)的進(jìn)行低溫燃燒以及脫硫的反應(yīng)，循環(huán)流化床燃燒技術(shù)憑借自身高效和低污染燃燒等諸多的優(yōu)勢，受到了世界上各個(gè)國家的重視，不管是從潔凈煤燃燒技術(shù)方面又或者是結(jié)合目前我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，循環(huán)流化床這一燃燒技術(shù)都務(wù)必成為我國煤炭燃燒技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)。

1 脫硫脫氮技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 脫硫技術(shù)

煤炭在燃燒前的脫硫工序，脫硫主要是對煤炭等燃料中含硫量進(jìn)行控制，例如選擇燃燒過程中脫硫主要包括爐內(nèi)的流化床添加石灰石等諸多工序。使用含硫比較低的優(yōu)質(zhì)煤炭，對原煤進(jìn)行科學(xué)洗選，對原煤進(jìn)行脫出其中的硫分，在燃燒之前進(jìn)行脫硫的辦法主要是采用物理或者是化學(xué)和生物的辦法將煤中所含的硫進(jìn)行脫除，這樣脫硫的工藝進(jìn)行的投資比較大，并且成本非常高，這就嚴(yán)重的影響限制到了這種脫硫辦法的現(xiàn)實(shí)意義。循環(huán)流化床在燃燒的中的脫硫過程和爐內(nèi)噴鈣以及尾部增濕的活化技術(shù)使用的是比較多的。使用干法脫硫辦法是使反應(yīng)在無液相進(jìn)行介入的保證完全干燥的狀態(tài)下來進(jìn)行反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物都是干粉狀的，并不存在腐燭和結(jié)露等影響問題。濕法煙氣脫硫的技術(shù)自身存在的主要特點(diǎn)是，自身脫硫反應(yīng)的速度非常的快，反應(yīng)脫硫吸收體積產(chǎn)物的生成都是在低溫的狀態(tài)下來進(jìn)行的，其自身的脫硫效率比較高，其操作方法穩(wěn)定，并且可靠性比較強(qiáng)。但是使用設(shè)備自身非常的復(fù)染，并且基建的費(fèi)用比較高，占地面積比較大，使用的耗水量也變大，最終得到的脫硫副產(chǎn)品為濕態(tài)，比較難進(jìn)行處理，這就造成運(yùn)行的維護(hù)費(fèi)用比較高并且造成了二次的污染問題發(fā)生。

1.2 脫硝技術(shù)

固定污染源減少污染的辦法主要有改進(jìn)燃燒的辦法以及燃料脫氮和廢氣脫硝，著其中的辦法主要是使燃燒過程中的NOx的生成量減少。利用濕法使燃料進(jìn)行脫硝主要一般采用的是用塔式洗漆器來進(jìn)行對整個(gè)脫硝過程來提供氣液交換的發(fā)生界面。這種辦法實(shí)現(xiàn)了洗漆濃吸NOx的一步完成處理，這樣就可以方便再次回收利用，同時(shí)制成新的產(chǎn)品又或者進(jìn)行無害化的處理。利用濕式脫硝的辦法主要是利用化學(xué)藥劑洗潘液中所含的N，進(jìn)而來根據(jù)氣液交換雙膜的實(shí)際理論，在氣相以及液相主體兩者之間存在氣膜和液膜。利用干法脫硝的技術(shù)主要是采取吸附法，吸附法主要是利用吸附劑，這種吸附劑主要包括分子蹄和活性炭以及娃膠及泥炭等物質(zhì)，吸附劑具有自身的比表面積比較大的特點(diǎn)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對硝化物等進(jìn)行選擇性的吸附。在進(jìn)行反應(yīng)的吸附劑上進(jìn)行添加催化劑，實(shí)現(xiàn)對硝化物和氮化物的催化還原反應(yīng)，同時(shí)再進(jìn)一步的對吸附的NO進(jìn)行處理。這其中的吸附方法所使用的工藝非常的簡單，并且體積小，所產(chǎn)生的費(fèi)用與濕法脫硝相比比較少。

2 活性炭脫硫脫硝吸附性能的研究進(jìn)展

活性炭脫硫脫硝是利用活性炭自身具備比較大的比表面積，活性炭自身是非結(jié)晶性的物質(zhì)，由于他自身是由微細(xì)的石墨狀微晶以及將結(jié)晶互相進(jìn)行連接在一起的碳?xì)浠衔锏牟糠诌M(jìn)行構(gòu)成，石墨狀微晶之間的固定部分間所形成的間隙形成了孔隙狀，這就賦予了活性炭自身所特有的吸附性特點(diǎn)，形成一種具有吸附性質(zhì)的的吸附劑，它可以在氧氣和水蒸氣同時(shí)存在的條件下，來對煙氣中所含的二氧化硫進(jìn)行吸收，最終產(chǎn)生硫酸，最后對其進(jìn)行加熱并且洗滌，進(jìn)而再生吸附劑，就可以實(shí)現(xiàn)吸附劑的循環(huán)使用。在活性炭吸收脫硫的整個(gè)系統(tǒng)中進(jìn)行加入氨氣，就可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)對氮化物進(jìn)行去除，使用活性炭對燃燒物進(jìn)行脫除二氧化硫以及氮化物的時(shí)候還可以實(shí)現(xiàn)有效的對碳?xì)浠衔锖椭亟饘僖约耙恍┢渌亩拘晕镔|(zhì)進(jìn)行去除。

3 循環(huán)流化床鍋爐具體工作原理及特性

循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是流化床燃燒的一種特殊形式，它是歸屬于流態(tài)化的燃燒。在保證利用流化床進(jìn)行燃燒的基礎(chǔ)上，進(jìn)而來增大流化床的風(fēng)速，在風(fēng)速大于一定數(shù)值甚至是更高的時(shí)候，就可以將更多的流態(tài)化床料的顆粒從燃燒室的下部帶入到上部的稀相區(qū)，最終帶出鍋爐的燃燒室。燃燒的煙氣首先進(jìn)入的是吸收塔的下部，在這一段二氧化硫被脫除之后，再之后產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入上段部分，進(jìn)行噴入氨和氮氧化物反應(yīng)脫硝，這就得到飽和態(tài)的活性炭從吸收塔底部排放出來被送到再生塔再生，再生后的活性炭循環(huán)到吸收塔內(nèi)，再繼續(xù)進(jìn)行參與二氧化硫以及氮氧化物的脫除流程和流化床相同。循環(huán)流化床的鍋爐的脫硫是一種在爐內(nèi)進(jìn)行燃燒的脫硫工藝，以石灰石來作為脫硫過程的吸收劑，燃燒的煤和石灰石從鍋爐的燃燒室的下部進(jìn)行送入其中燃燒，一次風(fēng)從布風(fēng)板的下部進(jìn)行送入，二次風(fēng)從燃燒室的中部進(jìn)行送入。循環(huán)流化床燃燒技術(shù)是流化床燃燒的一種特殊形式，具有流化床燃燒技術(shù)的特點(diǎn)。循環(huán)流化床燃燒（CFBC）技術(shù)，燃料適應(yīng)性強(qiáng)，特別適合中、低硫煤燃燒，效率高，脫硫脫硝效果好、成本低，負(fù)荷適應(yīng)性好，能夠不投油低負(fù)荷運(yùn)行至30%。由于流化床具有很高的傳熱效率，溫度分布均勻，氣固相有很大的接觸面積，因而大大強(qiáng)化了操作，簡化了流程，目前來看，無論化學(xué)過程還是物理過程，無論催化反應(yīng)還是非催化反應(yīng)，無論是吸熱過程還是放熱過程，都可采用流態(tài)化技術(shù)強(qiáng)化相互間的接觸傳熱和傳質(zhì)。

4 結(jié)束語

利用循環(huán)流化床煙氣進(jìn)行脫硫脫氮的技術(shù)自身的工藝非常簡單，其運(yùn)行的辦法也非常的可靠，是一種非常經(jīng)濟(jì)有效具有實(shí)際意義的脫硫脫的辦法，循環(huán)流化床的燃燒技術(shù)在現(xiàn)如今環(huán)保主題以及能源的形勢下具有很大的實(shí)際運(yùn)用的優(yōu)勢，并且我國在循環(huán)流化床燃燒鍋爐機(jī)組的發(fā)展中也表現(xiàn)得非常迅速。通過對活性炭的脫硫脫硝辦法進(jìn)行深入的探討，進(jìn)而來尋求提高活性炭的吸附效率實(shí)際的制備辦法，進(jìn)而來提高對活性炭的利用率，最終實(shí)現(xiàn)提高利用活性炭對二氧化硫以及氮化物的聯(lián)合脫除效率。

參考文獻(xiàn)

[1]白潔.循環(huán)流化床脫硫脫硝技術(shù)的優(yōu)化選擇[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力，2013（10）.

[2]李進(jìn).循環(huán)流化床活性炭法煙氣脫硫脫硝過程及其機(jī)理研究[J].科技視界，2014（7）.

[3]同威.循環(huán)流化床工藝脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)研究[J].中國電業(yè)（技術(shù)版），2011（4）.